研究目的
流變測量的結果通常用(yòng)于表征材料的宏觀性能(néng),而通過光學(xué)、電(diàn)學(xué)、光譜等方法可(kě)以研究材料的微觀結構,如果二者能(néng)同步測量,就可(kě)以同時獲得材料的宏觀性能(néng)與微觀結構信息,從而用(yòng)微觀結構信息解釋宏觀流變現象,亦可(kě)從宏觀現象印證微觀結構。
如何選擇結構分(fēn)析附件
主要根據需要觀測樣品中(zhōng)的微觀結構尺寸範圍進行選擇(如下圖),根據光的波長(cháng)範圍,激光、顯微鏡用(yòng)于觀察微米級結構,X射線(xiàn)、中(zhōng)子用(yòng)于觀測納米級結構,另外還需要根據樣品的物(wù)理(lǐ)特性,如所需溫度範圍、透明度等。
流變-顯微可(kě)視模塊
光學(xué)顯微可(kě)視模塊與流變學(xué)方法相結合,通過顯微鏡(可(kě)以是白光、偏光或熒光,白光用(yòng)于觀測結構清晰、透明性好的樣品,偏光用(yòng)于研究結晶樣品,熒光用(yòng)于研究結構不清晰、需要熒光指示劑的樣品)觀察剪切力和變形力對樣品微觀結構的影響。
顯微可(kě)視模塊由控溫平台、CCD 攝像機、長(cháng)焦物(wù)鏡、可(kě)更換的成像管模塊、光源、CCD等組成,觀測範圍在1微米以上。
流變-共聚焦顯微模塊
将MCR流變儀與共聚焦顯微鏡相結合,可(kě)觀察軟物(wù)質(zhì)、水凝膠、生物(wù)材料等樣品的微觀3D結構,如細胞等。
流變-SALS模塊
流變-小(xiǎo)角激光散射測量模塊 (Rheo-SALS)可(kě)以用(yòng)于研究流變測量過程中(zhōng)由剪切引起的微觀結構變化或結晶。同時,MCR 流變儀同步測量流變數據。
在SALS 中(zhōng),樣品對聚焦在它上面的入射激光産(chǎn)生散射,散射圖可(kě)指示出樣品的微結構的信息,根據散射角度和光強對散射圖樣加以合理(lǐ)的計算和分(fēn)析,可(kě)估計粒度分(fēn)布和取向。
激光波長(cháng)658 nm
最小(xiǎo)散射角~ 1°
最大散射角~ 25°
最小(xiǎo)散射矢量~ 0.17 1/μm
最大散射矢量~ 4.17 1/μm
流變 - SAXS/WAXS/SANS/Gi-SAXS/Gi-SANS
當需要進行納米級結構的分(fēn)析時,MCR流變儀特有(yǒu)的模塊可(kě)以根據需要實現小(xiǎo)角X射線(xiàn)散射(SAXS)、廣角X射線(xiàn)散射(WAXS)、小(xiǎo)角中(zhōng)子散射(SANS)、掠射式小(xiǎo)角X射線(xiàn)散射(Gi-SAXS)、掠射式小(xiǎo)角中(zhōng)子散射(Gi-SANS)等與流變進行同步測量的可(kě)能(néng)(光源和檢測系統由用(yòng)戶提供),流變測量可(kě)使用(yòng)同軸圓筒、錐平闆、固體(tǐ)扭擺、拉伸等測量系統,以适應不同樣品的需要。
透明同軸圓筒PIV附件
C-LTD 70/PIV 是一款光學(xué)透明的同軸圓筒系統,光可(kě)從側面或底部照射到樣品上。該系統與流變學(xué)技(jì )術相結合,是顆粒圖像測速 (PIV) 應用(yòng)的理(lǐ)想之選。這兩種方法相結合,可(kě)以在流變測試過程中(zhōng)使流場可(kě)視化,例如剪切帶、流動不穩定性或啓始流特性。
流變 - 介電(diàn)流變模塊
介電(diàn)流變模塊與 MCR 流變儀配套使用(yòng),可(kě)以研究機械變形對樣品電(diàn)導率、電(diàn)容量和介電(diàn)常數的影響。此設備可(kě)以用(yòng)于分(fēn)析流動和變形力對樣品介電(diàn)譜的影響,以及分(fēn)析機械分(fēn)析法無法涉及的材料特性。
DRD 模塊包括一個 LCR 電(diàn)橋,LCR連接到Peltier或對流溫控平行闆絕緣測量系統。兩個平闆形成一個電(diàn)容器,DRD 系統的軟件确保能(néng)夠靈活進行旋轉和振蕩模式下的測試,并通過觸發脈沖實現 LCR 測定計和流變儀同步。
流變 - 偏光成像模塊
偏光成像主要用(yòng)于觀察結晶行為(wèi),如剪切誘導結晶或由剪切導緻的結晶重排等。
流變 - 拉曼光譜同步測量
拉曼光譜可(kě)用(yòng)于快速分(fēn)析材料化學(xué)結構和物(wù)理(lǐ)結構的改變,如交聯反應、結晶過程等,通過此方法可(kě)将物(wù)理(lǐ)行為(wèi)特性與化學(xué)結構的改變直接聯系起來。
左圖為(wèi)流變曲線(xiàn),右圖為(wèi)拉曼光譜,1、2、3、4圖對應流變曲線(xiàn)上的點